[무기화학실험 A+] KNO3 합성과 재결정

소개

"[무기화학실험 A+] KNO3 합성과 재결정"에 대한 내용입니다.

목차

1. 이론

2. 시약 및 기구
2-1. 시약
2-2. 기구

3. 실험 목표

4. 실험 방법
4-1. KNO3 합성
4-2. KNO3 재결정

5. 주의사항

6. 실험 결과
6-1. 실험방법 3-1의 3번에서 측정한 NaCl의 무게
6-2. 실험방법 3-1의 5번에서 측정한 KNO3의 무게
6-3. 실험방법 3-2의 3번에서 측정한 NaCl의 무게
6-4. 수득률
6-4-1. KNO3 이론적 질량
6-4-2. 합성된 KNO3의 수득률
6-4-3. 재결정된 KNO3의 수득률

7. 실험 관찰 사항 및 고찰
7-1. 실험 관찰 사항
7-2. 고찰

8. 참고문헌

본문내용

무기화학실험, 고려대학교 출판부, 1985, p8~9.
이번 실험은 KNO3 합성과 재결정이다. NaNO3와 KCl을 반응시켜 KNO3를 합성한다. 반응식은 수식 1과 같다.

수식 반응식

온도에 따른 용해도 차이를 이용하여 보다 순도 높은 KNO3를 재결정한다.
재결정은 고체 물질을 정제하는 방법으로, 결정을 용융시켜 결정구조를 완전히 분열시킨 후 다시 새로운 결정을 형성하게 함으로써 불순물을 용융액이나 용액 속에 남아 있게 하여 순도를 높이는 방법이다. 일반적으로 불순물을 포함하고 있는 시료를 끓는점 가까이까지 가열한 뜨거운 용매에 녹이고, 용액이 냉각함에 따라 물질이 결정화되게 하는 방법이다. 두 가지 이상의 물질들이 섞인 혼합물을 가열하여 결정을 녹인 후, 다시 냉각하여 상대적으로 용해도가 낮은 물질만 결정으로 만든다.
재결정을 할 때, 용매를 선택하는 기준이 있다. 첫 번째는 시료의 용해도가 온도에 따라 크게 변하는 것을 선택해야 한다. 마지막은 불순물을 가능한 한 녹이지 않는 용매를 선택해야 한다. 예시로 초산, 아세톤, 아세토니트릴, 벤젠, 헥산, 에탄올, 물 등이 있다. 이번 실험에서는 증류수를 사용한다.

재결정 과정으로는 여섯 단계가 있다.
① 용액의 제조
: 뜨거운 용매에 고체 시료를 서서히 저어주면서 가하여 포화용액을 만든다.
② 뜨거운 용액의 여과
: 녹지 않는 불순물이 없으면 이 과정을 생략한다. 뜨거운 포화 용액은 재결정에 쓰이는 감압여과 장치를 이용한다. 여과하는 동안 용액이 냉각되어 깔때기에 재결정되는 것을 방지하기 위하여 깔때기를 용액의 온도 정도로 미리 가열한다.
③ 냉각

참고자료

· 무기화학실험, 고려대학교 출판부, 1985, p8~9.
· 일반화학, 자유아카데미, 2016 p343~350.
· https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/24434#section=Chemical-and-Physical-Properties
· https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/4873#section=Computed-Properties
· https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/24268#section=Computed-Properties
· https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/5234#section=Solubility
· https://www.quora.com/In-terms-of-solids-in-liquid-is-temperature-directly-proportional-to-solubility